水-溴化锂-硝酸锂单效吸收式制冷循环研究

比较了水-溴化锂-硝酸锂三元工质与传统的水-溴化锂工质的单效吸收式制冷循环,分析了发生温度、冷凝温度和蒸发温度对系统性能的影响。结果表明:采用新工质后,系统的热力系数COP有了明显的提高,其它表征系统热力性能的经济指标也均有不同程度的改善。因此,该新工质与传统的水-溴化锂工质相比,具有较好的热力性能。     

CaCl2--LiBr(1.35:1)/H2O工质对的热物性及应用

围绕以LiBr/H2O为工质对的单级太阳能吸收式制冷循环因对太阳能集热温度要求高而难以实现应用的问题,提出了CaCl2-LiBr(1.35:1)/H2O(CaCl2与LiBr的质量比为1.35:1)新型工质对,系统地测定了其结晶温度、饱和蒸气压、密度和黏度,并与LiBr/H2 O进行了比较.结果表明,采用CaCl2-LiBr(1.35:1)/H2 O作为太阳能单级吸收式制冷循环的工质对,在同一制冷工况条件下,其发生温度,即太阳能集热温度比采用LiBr/H2 O的情况低6.2℃.另外,采用浸泡法测试了碳钢、316L不锈钢和紫铜在CaCl2-LiBr(1.35:1)/H2 O中的腐蚀速率,结果表明316L不锈钢和紫铜的腐蚀性非常小,可满足实际工程应用的要求.     

采用R1234ze(E)/离子液体工质对的吸收式制冷循环性能分析

针对传统吸收式制冷工质对H_2O/LiBr和NH_3/H_2O等存在的问题,且含离子液体的工质对是一类有潜力的新型吸收式制冷工质对,选取烯烃类制冷剂R1234ze(E)与3种离子液体[Bmim][PF_6]、[Hmim][PF_6]和[Omim][PF_6]组成的工质对在单效吸收式制冷循环中的性能展开了研究。首先,运用NRTL活度系数模型关联了3种工质对的相平衡数据,建立了相关的热力学模型;其次,通过建立的热力学模型分析了不同发生温度、蒸发温度和冷凝温度时工质对的循环倍率、稀溶液与浓溶液的浓度差、系统性能系数以及■效率等的变化规律;最后,通过与文献中的R1234ze(E)以及其他离子液体(包括[Hmim][Tf_2N]、[Omim][BF_4]、[Hmim][BF_4]和[Emim][BF_4]等)组成的工质对在吸收式制冷循环中的性能进行了对比。研究结果表明:在冷凝温度为30℃时,3种工质对的性能在发生温度70℃时达到最大值,循环的■效率在65℃时达到最大,且工质对R1234ze(E)/[Omim][PF_6]的性能系数最大,可达到0.21,其■效率为0.089;R1234ze(E)/[Hmim][Tf_2N]系统性能最优,R1234ze(E)/[Emim][BF_4]的性能最低。研究结果可为后续新型制冷工质对在吸收制冷循环中的实际应用提供一定的参考。     

C4H6O,C4H6S与HX(X= F,Cl,Br)分子间氢键的理论研究

运用MP2/aug-cc-pVDZ对C4H6O,C4H6S与HX(X=F,Cl,Br)之间的氢键作用进行了理论研究,发现2,5-二氢呋喃、2,5-二氢噻吩与HX之间不仅存在n…HX型氢键,C-C双键与卤化氢分子亦可形成π型氢键.氢键键能△E、氢键键鞍点处的电子密度ρ(rc)以及从电子给体到受体之间的电子转移数△q(HX)均表明,n型氢键比π型氢键更容易形成,与实验结果一致；C4H 6O…HX(n),C4H6S… HX(n) (X= Cl,Br)中的氢键作用介于离子键和共价键之间；而对于其他氢键复合物,电子供体和受体之间的作用为闭壳层相互作用,即静电作用.形成氢键后,电子从C4H6O,C4H6S转移到HX使卤化氢分子的积分性质发生了变化,氢原子能量增加,偶极矩减小,体积减小.     

高温双再生器型吸收式热变换器热力循环分析

提出一种新型以溴化锂溶液为工质的高温双再生器型吸收式热变换器（HDAHT）循环系统,该系统在高温单级吸收式热变换器循环中再生器和冷凝器之间增加了第二级再生器.HDAHT系统可以将高温废热源的温度进一步提高至有用温位.对HDAHT内各参数对系统性能系数COP的影响进行了模拟计算.计算结果表明,系统性能系数COP随着蒸发温度、低压再生器温度和溴化锂溶液中间浓度的升高而增大,随着吸收温度、高压再生器温度和溴化锂稀溶液浓度的升高而减小.在适合的操作条件下,本循环的系统性能系数COP达到了0.61,是高温单级吸收式热变换器的1.2倍.所得到的这些规律将为高温吸收式热变换器设计系统优化提供必要的理论依据.     

高密度球形LiNi_(0.8)Co_(0.2)O_2的制备及性能

采用控制结晶法合成球形 β- Ni0 .8Co0 .2 (OH) 2 ,与L i OH.H2 O 混合 ,在 75 0℃通 O2 热处理 8h 合成球形L i Ni0 .8Co0 .2 O2 粉末。用 X光衍射和扫描电镜分析对 β- Ni0 .8Co0 .2 (OH) 2 和 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 粉末的结构进行了表征。充放电测试表明该球形 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 正极材料具有优良的电化学性能 :首次充电比容量为 2 17m A.h.g- 1 ,放电比容量为172 m A.h.g- 1 ,5 0次充放电循环后保持初始放电比容量的97.5 %。该球形 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 粉末的振实密度高达 2 .8g.cm- 3,远高于一般非球形 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 正极材料。高密度球形 L i Ni0 .8Co0 .2 O2 正极材料用于锂离子电池可以显著提高电池的能量密度。     

HRP-PAMAM-MCNT修饰电极的研制及其在油脂中过氧化物测定中的应用

以自组装方式,将多壁碳纳米管、聚酰胺-胺和辣根过氧化物酶修饰到玻碳电极表面,构建了H2O2生物传感器.研究了影响传感器工作性能的因素,确定了最佳分析条件,即pH值6.8的PBS缓冲溶液,工作电位为-0.15 V.在最佳工作条件下,电极对H2O2快速响应(响应时间<1 s),在9×10-7～1×10-4mol/L范围内,电极的电流响应值与H2O2浓度呈现良好的线性关系,线性回归方程为i(μA)=20.76 C(mmol/L)+0.223 0,R=0.999 0,检出限为5.0×10-7mol/L,电极的电流响应灵敏度为0.247 A mol-1.cm-2.电极应用于食用油脂中过氧化物测定,结果与碘量法一致.     

五元体系Li~+,K~+//Cl~-,B_4O_7~(2-),CO_3~(2-)-H_2O在298K时相平衡的实验研究

采用等温溶解平衡法研究了五元体系 L i+ ,K+ / / Cl- ,B4O2 -7,CO2 -3- H2 O在 2 98K时相关系和平衡液相物化性质。对各组分的溶解度以及密度、折光率、粘度、电导率和 p H值进行了测定 ,并绘制了相关相图 ,得到 5个结晶相区和 3个共饱点。该体系没有固溶体和复盐生成 ,为简单共饱和型体系。     

羟基苯甲醛乙酰腙及铜配合物的合成及超分子结构

为研究羟基苯甲醛酰腙与金属的配位方式,合成了2-羟基苯甲醛乙酰腙(H2L1)和4-羟基苯甲醛乙酰腙(H2L2),将它们分别与溴化铜反应,得到一个单核金属铜配合物[CuHL1-2H2O]+.Br-(配合物1)和一个水合物[H2L2.H2O](水合物2).单晶X-衍射分析表明:配合物1属于单斜晶系,P2(1)/n空间群,晶体中相邻分子通过O—H…Br…H—N和O—H…Br…H—O两种类型氢键交替地连接成一维层状结构和二维片状结构.在水合物2中,分子间氢键将非手性H2L2分子连接成无限的单链螺旋结构,结晶水将这些单链螺旋连接成三维氢键结构.结果说明:在含水溶剂中2-羟基苯甲醛酰腙较易与金属离子配位,而4-羟基苯甲醛酰腙则易通过分子间氢键形成单链螺旋.     

2,4,6-三氯酚的UV/H2O2光化学降解

采用UV/H2O2工艺降解水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP),研究H2O2投加量、pH、阴离子、阳离子、叔丁醇和腐殖酸对降解效果的影响,并利用LC-HESI-MS-MS探讨UV/H2O2降解2,4,6-TCP的降解机理.研究结果表明:UV/H2O2降解2,4,6-TCP的过程符合拟一级反应动力学.随着H2O2投加量的增加,2,4,6-TCP的去除率和反应速率增加,当H2O2投加量为10 mmol/L时,反应速率常数K达到0.109 4 min-1.酸性条件更利于UV/H2O2降解2,4,6-TCP.水中各种离子的存在对2,4,6-TCP的光解速率有较大的影响,其中阴离子CO32-对反应均存在明显的抑制作用,阳离子Fe3+促进效果显著.2,4,6-TCP的UV/H2O2反应速率随叔丁醇浓度的增加而下降,腐殖酸在低浓度时促进反应进行,在高浓度时,2,4,6-TCP的降解受到抑制.水中2,4,6-三氯酚在UV/H2O2作用下主要发生脱氯反应,生成二氯邻二苯酚或二氯对二苯酚,未得到彻底矿化.     

基于热化学再吸附变温原理的低品位热能升温储能特性

基于热化学再吸附变温原理,提出并实施了一种以低品位热能升温储能为目的的热力循环，并对其循环特性及储能供能升温性能进行了理论分析.在此基础上,采用吸附储能工质对MnCl2 NaBr NH3研究了热化学再吸附升温储能特性.结果表明：利用固 气可逆化学反应过程中热能与化学吸附势能的相互转化可实现热能的高效储存，采用热化学再吸附变温技术在实现热能储存的同时还可有效实现低品位热能的能量品位提升，从而可为低品位热能的高效储存及利用提供新的思路.当储能阶段输入温度为128 °C时，根据外界不同温级热能的需求，释能阶段输出温度提升至140 °C和144 °C时，对应的储热效率分别为0.21和0.11，对应的效率分别为0.25和0.13，且热化学升温幅度越大，储能效率越低.     

两级压缩高温热泵木材干燥的研究

研制出可以实现单级、双级两级压缩的木材高温热泵干燥试验装置,介绍了两级压缩木材高温热泵干燥试验装置的设备组成及工作原理,用马尾松进行了木材干燥试验.结果表明:该试验装置的节能效果显著,平均能量回收率可达28%以上;采用该装置进行的木材干燥过程中的含水率、温度、湿度变化与常规干燥趋势一致.     

液氦温区双级G—M制冷机循环的数值模拟分析

提出了适用于液氦温区的双级Ｇ－Ｍ制冷机的数值模拟方法．模型中考虑了实际气体性质,磁性填料的变物性,阀门的配气特性,回热器的空容积及气体和填料的耦合换热,一、二级的相互影响等因素,综合模拟了双级Ｇ－Ｍ制冷机的工作过程．计算所得的参数变化规律合理,与实验相比,计算结果比较满意．分析了主要参数对制冷性能的影响．     

热力系统的熵分析

根据热力学第二定律,应用熵平衡法对热力系统进行分析和设计。作为实例,应用此方法分析以溴化锂—水为工质的单级制冷系统和单级热转换器系统。结果表明,熵平衡法不仅可以获得如能量法和(火用)分析法相同的结果,而且还可清晰地揭示系统中各个过程的不可逆性,对系统性能系数和效率的影响。该系数和效率仅取决于过程的性质而与环境条件无关。     

以溴化锂溶液为工质的吸收式热转换器热力学分析

以溴化锂溶液为工质的吸收式热转换器为对象,对不同操作温度下的可逆性能系数、基于焓的性能系数、基于有效能的性能系数和循环比与操作温度之间的关系进行了计算和分析．另外,分析了溶液换热器的换热效率对吸收式热转换器系统性能系数的影响．所得结论对于吸收式热转换器的设计和实际操作具有指导意义．     

主动式相变储热装置蓄/放热特性实验

针对一种主动式热电热泵相变蓄热装置,在不同工作电压和不同热源温度下测试其蓄热和放热性能。实验结果表明,在不同工作电压和不同热源温度时,该装置的蓄/放热时间以及蓄/放热效率有很大差异。在工作电压较高,余热热源温度较高的情况下,该装置蓄热所需时间较短;此时继续增加工作电压会导致半导体芯片冷热端温差变大而降低该装置的制热系数。对比被动式相变蓄热装置,该装置最大的优越性在于工作电压的可调性,在合理的范围内调整工作电压大小,可以保证其较高的蓄/放热性能,同时克服了被动式相变蓄热装置在低温余热回收过程中无法改善热能供需双方在时间、地点和强度上不匹配性的缺点。     

柴油机多品位余热回收低损跨临界联合循环模拟

为了提高柴油机多品位、大温差余热的回收利用率,提出了一种低损跨临界有机朗肯联合循环,其中高温级循环用于回收温度较高的柴油机排气余热和废气再循环(EGR)余热,低温级循环回收柴油机冷却水余热、增压空气余热、与高温级循环换热后的排气余热和EGR余热.高温级对比分析了3种硅氧烷工质MM、MDM和D4,低温级选用了R143a,模拟研究了高低温级参数对循环性能的影响.结果表明:高低温级均存在最优的蒸发压力,高温级冷凝压力在允许范围内越低越好;高温级采用MM较MDM和D4循环性能更好,循环净功最高可以达到36.36,kW,损只有4.5,kW;各部分余热的利用率均在86%以上;增加高低温级的回热效能均可以提高循环性能.     

低温热能有机物朗肯循环发电系统的最佳负载特性实验研究

针对低温热能的回收利用,搭建了采用涡旋膨胀机的有机物朗肯循环发电实验系统,以异丁烷为工质,研究了热源温度和负载对小型有机物朗肯循环发电系统性能的影响.结果表明:在不同的热源温度和工质流量条件下,都存在一个最佳负载电阻,使得系统具有最大的发电功率、比发电功率和发电效率;在设计发电系统时,应为涡旋膨胀机匹配合适的永磁发电机和负载电阻,以使系统发挥最优性能;当热源温度不超过120℃时,系统的最大发电功率为1.05kW,最高发电效率为4.51%,膨胀机的最大转速和膨胀比分别可达2 922r/min和3.03.     

太原地区太阳能耦合空气源热泵一体化热水系统性能分析

为解决太阳能热水系统占地大、供热水稳定性差、空气源热泵冬季易结霜、能效比较低的问题,提出太阳能/空气能蒸发集热器并构建其热泵热水系统.建立该系统的TRNSYS模型,分别研究太原地区的夏季和冬季工况的系统制热性能参数变化情况.研究结果表明:在夏季高温太阳辐射照度大典型工况下,该系统平均制热性能系数(COP)值为6.026,较空气源热泵热水系统提高44.16%;在冬季低温高湿易结霜典型工况下,该系统平均COP值为3.25,较空气源热泵热水系统提高6.56%.     

回热式有机朗肯循环系统热力性能

膨胀机和工质泵作为有机朗肯循环系统的重要动力部件,在不同的热源温度下,合适的膨胀机及工质泵转速能够有效提高ORC系统的热效率。本文基于回热式ORC系统的热力学分析,选用R245fa为工质研究了膨胀机转速、工质泵转速以及热源温度对系统性能的影响。结果表明：膨胀机转速的增加使得工质质量流量、蒸发器换热量、膨胀机输出功和系统净输出功有所上升,而蒸发压力和热效率下降;工质泵转速的增加会使得工质质量流量、蒸发压力、蒸发器换热量及系统净输出功升高,系统热效率先增加后降低;热源温度的升高会导致蒸发压力下降,工质质量流量、蒸发器换热量、膨胀机输出功、净输出功及热效率均随之增加。